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我们所有的细胞都需要在线粒体中产生的小分子ATP来覆盖细胞代谢，动力学和生长所需的能量。在较低程度上，特别是在癌细胞中，ATP也可以在葡萄糖降解过程中获得的能量中在细胞质中产生。这些ATP来源足以满足正常条件下细胞的能量需求。然而，为了应对诱导外部信号或广泛的DNA损伤，细胞需要对其基因表达模式进行全局重编程，这一过程需要对染色质进行大量重塑以获得DNA中编码的调控信息。
细胞核中的DNA以防止获取遗传信息的形式包装到染色质中。全局重编程基因表达以应对压力情况和高水平的DNA损伤需要放松DNA与染色质蛋白的相互作用。染色质蛋白的修饰消耗大量能量。为了满足这些特殊需求，细胞需要额外的能量，因此，激活新的途径以获得更多的ATP。
在6月3日发表于“ 科学”杂志的一篇论文中，基因组监管中心(CRG)的研究人员由高级组长Miguel Beato与庞培法布拉大学，巴塞罗那生物医学研究所和大学Rovira i Virgili合作领导。西班牙塔拉戈纳首次描述了一种在细胞核内产生能量的新途径，用于重塑染色质和重编程基因表达。他们还确定了在该过程的每个步骤中涉及的酶的功能以及它们如何响应应激信号而被激活。他们的结果将有助于理解染色质重塑的机制，它与DNA损伤的关系，以及与癌症的关系。
“特殊情况需要采取特殊措施。当细胞需要应对基因表达的全局重编程时，它们需要在细胞核中获得大量能量。在这些情况下，细胞阻断其线粒体和细胞质ATP产生，将重点放在主要任务上。核心，“CRG的组长和本文的首席研究员Miguel Beato说。研究人员发现，聚ADP-核糖(PAR)是染色质去压缩和DNA损伤修复的主要参与者之一，是核ATP合成的基石。核酶NUDIX5使用其ADP-核糖的构建块来产生ATP。阻断NUDIX5活性阻止了染色质重塑，基因表达的重编程以及细胞对应激或DNA损伤的适应。
“我们的结果表明NUDIX5是染色质重塑核ATP合成的关键参与者。由于NUDIX5在各种类型的癌症中过度表达，这一基本发现可能有助于靶向癌症治疗.NUDIX5可能成为癌症分层的生物标志物和新的潜在靶点对于未来的癌症治疗，“该论文的第一作者和CRG博士后研究员Roni Wright总结道。
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